【手続補正書】
【提出日】平成18年4月21日(2006.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】防音カーペット、その製造方法、及び製造装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】繊維基材の裏面側にバッキング層を形成した防音カーペットであって、当該防音カーペットの表裏を貫通する多数の貫通孔を形成したことを特徴とする防音カーペット。
【請求項２】バッキング層に多数の貫通孔を形成したことを特徴とする請求項１記載の防音カーペット。
【請求項３】繊維基材及びバッキング層に大きさ及び形状の異なる無数の孔が形成されていて、当該防音カーペットの表裏が前記繊維基材及びバッキング層の無数の孔によって貫通していることを特徴とする請求項１記載の防音カーペット。
【請求項４】バッキング層が連続気泡型の発泡樹脂層からなることを特徴とする請求項３記載の防音カーペット。
【請求項５】バッキング層を形成し、次いで、前記バッキング層に多数の貫通孔を形成すると同時に前記バッキング層に繊維基材を熱プレスして一体化することを特徴とする防音カーペットの製造方法。
【請求項６】バッキング層に多数の貫通孔を形成すると同時にズレ防止用突起を形成することを特徴とする請求項５記載の防音カーペットの製造方法。
【請求項７】繊維基材とバッキング層を熱プレスして一体化する彫刻ロールと押圧ローラとを備えた防音カーペットの製造装置であって、
前記彫刻ロールに前記バッキング層に多数の貫通孔を形成するための針を設けたことを特徴とする防音カーペットの製造装置。
【請求項８】前記彫刻ロールにズレ防止用突起を形成するための凹部とバッキング層に多数の貫通孔を形成するための針とを設けたことを特徴とする請求項８記載の防音カーペットの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば自動車や列車、航空機などの乗り物の床面に敷設されるカーペットやマット、建物の室内や廊下の床面に敷設されるカーペットやマット、コンピュータのオペレーション用チェアマット、部屋の出入口に敷設される床面用マット、エレベータ内やエレベータホールの開閉扉前に敷設される床面用マット、玄関マットなどに適用される防音カーペット、その製造方法、及び製造装置に関し、詳細には優れた吸音効果を有する防音カーペット、その製造方法、及び製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば自動車床面上には、フェルト層や不織布層を有して吸音性能に優れる床カーペットが敷かれている。
【０００３】
一方、この床カーペット上に載置される自動車用マットは、一般に不織基布にパイルを打ち込んだ繊維基材と、この繊維基材裏面に形成したバッキング層とから構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、自動車用マットにおけるバッキング層は、塩化ビニル樹脂などの合成樹脂からなり、遮音層として機能するようになっていたので、この自動車用マットを床カーペット上に載置した場合、風切り音などの車外からの騒音は、自動車用マットのバッキング層によって跳ね返されてしまい、車外からの騒音についての十分な対策がなされていなかった。
【０００５】
また、建物の室内や廊下の床面に敷設されるカーペットやマットについても同様に、繊維基材裏面のバッキング層が遮音層となっていて、カーペット上面から伝播する騒音については、これを跳ね返してしまい、十分な吸音対策がなされていなかった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、優れた吸音性能を有する防音カーペット、その製造方法、及び製造装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の採った手段は、「繊維基材の裏面側にバッキング層を形成した防音カーペットであって、当該防音カーペットの表裏を貫通する多数の貫通孔を形成したことを特徴とする防音カーペット」である。
【０００８】
請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明をさらに具体化したものであり、「バッキング層に多数の貫通孔を形成したことを特徴とする請求項１記載の防音カーペット」をその要旨とした。
【０００９】
請求項３に係る発明は、「繊維基材及びバッキング層に大きさ及び形状の異なる無数の孔が形成されていて、当該防音カーペットの表裏が前記繊維基材及びバッキング層の無数の孔によって貫通していることを特徴とする請求項１記載の防音カーペット」という手段を採っている。
【００１０】
請求項４に係る発明は、上記請求項３に係る発明をさらに具体化したものであり、「バッキング層が連続気泡型の発泡樹脂層からなることを特徴とする請求項１記載の防音カーペット」をその要旨としている。
【００１１】
また上記目的を達成するために、請求項５に係る発明は、「バッキング層を形成し、次いで、前記バッキング層に多数の貫通孔を形成すると同時に前記バッキング層に繊維基材を熱プレスして一体化することを特徴とする防音カーペットの製造方法」をその要旨とした。
【００１２】
請求項６に係る発明は、「バッキング層に多数の貫通孔を形成すると同時にズレ防止用突起を形成することを特徴とする請求項５記載の防音カーペットの製造方法」をその要旨とした。
【００１３】
また上記目的を達成するために、請求項７に係る発明は、「繊維基材とバッキング層を熱プレスして一体化する彫刻ロールと押圧ローラとを備えた防音カーペットの製造装置であって、前記彫刻ロールに前記バッキング層に多数の貫通孔を形成するための針を設けたことを特徴とする防音カーペットの製造装置」をその要旨とした。
【００１４】
請求項８に係る発明は、「彫刻ロールにズレ防止用突起を形成するための凹部とバッキング層に多数の貫通孔を形成するための針とを設けたことを特徴とする請求項８記載の防音カーペットの製造装置」をその要旨とした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、以上のように構成した各請求項に係る発明を、図面に示した実施の形態に従って説明する。図１には、請求項１に係る防音カーペットの一例が示してある。図１に示した防音カーペット１０は、家屋の室内や自動車の車室内の床面上に敷設するものであり、防音性能に加えて、人体に帯電した静電気を吸収除去できる機能も有するものである。
【００１６】
この防音カーペット１０は、不織布１２に静電気を放電する機能を持つ放電紙１３を積層することで繊維基材１６を構成している。この繊維基材１６には導電性繊維１４ｂを含む導電パイル糸１４が前記不織布１２側から略Ｕ字状となるように打ち込まれ、放電紙１３側にＳＢＲよりなる層１５を設けて前記パイル糸１４の抜けを止めがなされている。
【００１７】
図１に示す繊維基材１６の場合、基布を構成する不織布１２として、例えばチタン、セリウム、亜鉛、銅といった光触媒粒子表面をフッ素系多孔質層で被覆した抗菌性防臭粒子を繊維表面に付着させた抗菌性防臭繊維を含む不織布、あるいは従来公知の抗菌剤をバインダーと共に塗布または散布させて構成繊維表面に付着させた不織布などの抗菌性を有する不織布を用いていて、室内の悪臭を効率よく吸収し、これを分解または吸着除去するようになっている。
【００１８】
尚、上記導電パイル糸１４に含まれる導電性繊維１４ｂとしては、特に限定されず、例えば炭素繊維、金属繊維、導電性セラミック繊維などの無機繊維、合成繊維を主材とし、この繊維表面に銅や銀、アルミニウムなどの金属をメッキしたメッキ繊維、繊維表面に銅や銀、アルミニウムなどの金属を練り込んだもの、あるいは繊維成分中に導電性を有する樹脂を含ませた繊維などを挙げることができる。
【００１９】
そしてこの防音カーペット１０は、人体が当該カーペット１０に接触したとき、パイル糸１４に含まれる導電性繊維１４ｂが人体に帯電した静電気を瞬時にカーペット１０側へと導き、カーペット１０内の放電紙１３によって空中放電されるようになっている。また、静電気の一部は、放電紙３を経由してパイル糸１４に含まれる導電性繊維１４ｂを通じて空中放電されるようになっている。
【００２０】
またこのカーペット１０にあっては、前記繊維基材１６のＳＢＲよりなる層１５側にバッキング層２１を形成している。バッキング層２１は、前記ＳＢＲよりなる層１５の下側面にフィラー入り連続気泡型ＳＢＳ発泡樹脂層１７、熱接着性繊維入りフェルト層１８、ＳＢＳ樹脂層１９、ウレタンホーム２０の順に設けた４つの層からなる。
【００２１】
最後に、この防音カーペット１０では、直径が１．５ｍｍ程度の貫通孔３０を、防音カーペット１０の表裏を貫通する状態で多数空けている。このような貫通孔３０を形成したことにより、図２に示したように、特にその発泡性樹脂層１７、２０についてみてみると、各貫通孔３０の内面に吸音穴３１が無数に形成されている。ＳＢＳ発泡樹脂層１７及びウレタンホーム２０は、樹脂を発泡させたものであるから、各発泡部分が貫通孔３０を形成することにより破壊され、貫通孔３０に開口している。この貫通孔３０内に開口（露出）している無数の吸音穴３１は、貫通孔３０の開口部から浸入してきた音の反射を、貫通孔３０内にて行うものであり、文字通り吸音効果を発揮することになるものである。
【００２２】
次に、図３に示す防音カーペット１０について説明する。このカーペット１０は、前記図１に示したカーペット１０と略同様に、家屋の室内や自動車の車室内の床面上に敷設する防音カーペットとして優れた吸音性能を有すると共に、人体に帯電した静電気を吸収除去する機能を有するものである。
【００２３】
この防音カーペット１０にあっては、図１に示す形態と同じく抗菌性を有する不織布１０２を基布として用いていて、室内の悪臭を効率よく吸収し、これを分解または吸着除去するようになっている。
【００２４】
この不織布１０２に静電気を放電する機能を持つ放電紙１０３を積層し、この放電紙１０３側に金属箔２２を重ね合わせ、さらにこの金属箔２２側に低目付のフェルトを多数重ねてなるフェルト層２００を積層したものを繊維基材１０４としている。
【００２５】
この繊維基材１０４に導電性繊維１４ｂを含むパイル糸１４を繊維基材１０４の表（不織布１０２）側から略Ｕ字状となるように打ち込むと共に、繊維基材１０４の裏（フェルト層２００）側にＳＢＳからなる発泡樹脂層２０１（バッキング層）を形成している。
【００２６】
そしてこの防音カーペット１０は、人体が当該カーペット１０に接触したとき、パイル糸１４に含まれる導電性繊維１４ｂが人体に帯電した静電気を瞬時にカーペット１０側へと導き、カーペット１０内の放電紙１３によって空中放電されるようになっているが、各導電パイル糸１４は、金属箔２２を介して電気的に導通が取られた状態にあるため、仮に導電性繊維１４ｂの一部に断線があったとしても、静電気はこの金属箔２２を通して瞬時にかつ万遍なくカーペット１０側へと導かれることになるのである。また、静電気の一部は、放電紙３及び金属箔２２を経由して、他のパイル糸１４に含まれる導電性繊維１４ｂを通じて空中放電されるようになっている。
【００２７】
最後に、この防音カーペット１０では、直径が１．５ｍｍ程度の貫通孔３０を、その表裏を貫通する状態で多数空けている。このような貫通孔３０を形成したことにより、図２に示したように、特にその発泡性樹脂層２０１についてみてみると、各貫通孔３０の内面に吸音穴３１が無数に形成されている。発泡樹脂層２０１は、樹脂を発泡させたものであるから、各発泡部分が貫通孔３０を形成することにより破壊され、貫通孔３０に開口している。この貫通孔３０内に開口（露出）している無数の吸音穴３１は、貫通孔３０の開口部から浸入してきた音の反射を、貫通孔３０内にて行うものであり、文字通り吸音効果を発揮することになるものである。
【００２８】
図３に示す防音カーペット１０の場合、繊維基材１０４の裏側に発泡樹脂層２０１を設けるに際し、図４及び図５に示す装置を用いている。
【００２９】
図４及び図５に示す装置は、ロール表面に図４に示す発泡樹脂層２０１にズレ防止用突起２０３と凸凹（図示しない）とを形成するための凹部３０１と溝３０２を設ける共に針３０３を突設した彫刻ロール３００と押圧ローラ３０４とを備えている。
【００３０】
前記彫刻ロール３００には、超音波発生装置（図示しない）が接続されていて、当該彫刻ロール３００はホーンとして作用するようになっている。またこの彫刻ロール３００内部は窒素などの冷却用ガスが導入されて、ロール表面が瞬時に冷却されるようになっている。
【００３１】
そして、この彫刻ロール３００と押圧ローラ３０４との間に前記繊維基材１０４と発泡樹脂層２０１とを通しながら、超音波を発生させることで、これら繊維基材１０４と発泡樹脂層２０１とを熱プレスして一体化すると共に、発泡樹脂層２０１にズレ防止用突起２０３と凸凹（図示しない）とを形成する。
【００３２】
また同時に、ロール表面の針３０３が繊維基材１０４と発泡樹脂層２０１とを貫通し、防音カーペット１０の表裏を貫通する貫通孔３０を形成している。
【００３３】
また熱プレスと孔開けの直後には、ロール内に導入された冷却用ガスによって、ロール表面が瞬時に冷却され、ズレ防止用突起２０３と凸凹（図示しない）、及び貫通孔３０は、それらの形状が固定される。
【００３４】
尚、フラットプレス機の押型に、前述の彫刻ロール３００と略同様して針を設け、この押型に超音波発生装置を接続して当該押型をホーンとして作用するようにするとも共に、同時に押型内部に窒素などの冷却用ガスを導入して、型表面が瞬時に冷却されるようにすることもできる。
【００３５】
この場合、前述の彫刻ロール３００と押圧ローラ３０４と同様に、原反のまま、あるいは所定形状に裁断された繊維基材１０４及び発泡樹脂層２０１を超音波により熱プレスして、防音カーペット１０の表裏を貫通する貫通孔３０を形成し、その後冷却により、孔形状を固定することができる。
【００３６】
尚、図１及び図３に示す防音カーペット１０は、上述したように、表裏を貫通する多数の貫通孔３０を形成することによって、これを床面上のフェルト層や不織布層を有して吸音性能に優れるカーペット上に敷くの敷物として適用した場合、風切り音などの敷物上方からの騒音を跳ね返すことなく、無数の貫通孔３０を通して床面上のカーペットへと透過させて、同カーペットで吸収除去されるようになっている。
【００３７】
次に、図６及び図７に示す防音カーペットについて説明する。この防音カーペット１０は、前記図１及び図３に示したカーペット１０と略同様に、家屋の室内や自動車の車室内の床面上に敷設する防音カーペットとして優れた吸音性能を有すると共に、人体に帯電した静電気を吸収除去する機能を有するものである。
【００３８】
この防音カーペット１０にあっては、図１及び図３に示す形態と同じく抗菌性を有する不織布５０２を基布として用いていて、室内の悪臭を効率よく吸収し、これを分解または吸着除去するようになっている。
【００３９】
この防音カーペット１０にあっては、不織布５０２に静電気を放電する機能を持つ放電紙５０３を積層し、この放電紙５０３に導電性繊維束２３をステッチ状に縫い込むことで繊維基材５０４を構成している。そしてこの繊維基材５０４に導電性繊維１４ｂを含むパイル糸１４が繊維基材５０４の表（不織布５０２）側から略Ｕ字状となるように打ち込まれている。
【００４０】
この繊維基材５０４の裏（導電性繊維束２３）側にバッキング層５０９が形成されている。バッキング層５０９は、導電性繊維束２３側から低密度のフェルトを多数重ね合わせて成る第１フェルト層５０５、部分溶融されたポリプロピレン繊維シート５０６、高密度の第２フェルト層５０７、そして連続気泡型の発泡ウレタン層５０８の順に設けられた４つの層からなる。
【００４１】
この防音カーペット１０は、人体が当該カーペット１０に接触したとき、パイル糸１４に含まれる導電性繊維１４ｂが人体に帯電した静電気を瞬時にカーペット１０側へと導き、カーペット１０内の放電紙１３によって空中放電されるようになっているが、各導電パイル糸１４は、導電性繊維束２３を介して電気的に導通が取られた状態にあるため、仮に導電性繊維１４ｂの一部に断線があったとしても、静電気はこの導電性繊維束２３を通して瞬時にかつ万遍なくカーペット１０側へと導かれることになるのである。また、静電気の一部は、放電紙３及び導電性繊維束２３を経由して、他のパイル糸１４に含まれる導電性繊維１４ｂを通じて空中放電されるようになっている。
【００４２】
またこの防音カーペット１０は、当該カーペット１０を構成する繊維基材５０４及びバッキング層５０９に大きさ、形状の異なる無数の孔が形成されていて、これら無数の孔によって当該防音カーペット１０の表裏が貫通しているので、当該カーペット１０に伝播した周波数の異なる様々な種類の音を各層、各孔で効果的に吸収し除去するようになっている。
【００４３】
【実施例】
抗菌性を有する目付１５０ｇ／ｍ2のアクリル繊維不織布に静電気を放電する機能を持つ目付２０．３ｇ／ｍ2の放電紙（ソルディオンシート、東レ株式会社製）を積層し、この放電紙にアクリル繊維に銀メッキしてなる９０デニールの導電性繊維束をステッチ状に縫い込むことで繊維基材を構成する。
【００４４】
次いで、この繊維基材にナイロン繊維に銀メッキしてなる導電性繊維を含む１５デニールのパイル糸を前記繊維基材の表（不織布）側から略Ｕ字状となるように打ち込む。
【００４５】
次いで、この繊維基材の裏（導電性繊維束）側に、ポリエステル繊維からなる目付１８ｇ／ｍ2の第１フェルト層、部分溶融された１１００ｇ／ｍ2のポリプロピレン繊維シート、ポリエステル繊維からなる目付１００ｇ／ｍ2の第２フェルト層、そして連続気泡型の発泡ウレタン層（８０ｇ／ｍ2）の順に配置し、これを直径９９．９ｍｍと直径２９ｍｍの円形状に裁断してサンプルを作製した。
【００４６】
得られたサンプルについてその吸音性能を評価した。その結果を図８に示す。尚、吸音性能の評価は、２マイクロホンインピーダンス測定管（４２０６、Ｂ＆Ｂ株式会社製）を用い、ＡＳＴＭ Ｅ １０５０ ８５ ａに準じて行った。
【００４７】
図８から、実施例に係るサンプルは、低周波から高周波に至る広い範囲に渡って優れた吸音性能を有していることが確認された。
【００４８】
尚、本発明の範囲は、「請求の範囲」に定義されており、その範囲に含まれる全ての変更、形態を採ることができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の防音カーペットにあっては、当該防音カーペットに設けた表裏を貫通する多数の貫通孔が同貫通孔内で音が乱反射してこれを効果的に吸収除去することができる。
【００５０】
また、当該カーペットを構成する繊維基材及びバッキング層に大きさ及び形状の異なる無数の孔が形成されていて、これらの無数の孔によって当該防音カーペットの表裏が貫通するようにしたとき、当該カーペットに伝播した周波数の異なる様々な音を各層、各孔で効果的に吸収し除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の防音カーペットの要部拡大断面図である。
【図２】 同防音カーペットの貫通孔を示す要部拡大断面図である。
【図３】 本発明の防音カーペットの別例を示す要部拡大断面図である。
【図４】 図３に示す防音カーペットの貫通孔の形成装置を示す模式図である。
【図５】 同装置の要部拡大図である。
【図６】 請求項３に係る防音カーペットの組立分解斜視図である。
【図７】 同じく請求項３に係る防音カーペットの要部拡大断面図である。
【図８】 請求項３に係る防音カーペットの吸音性能を示すグラフ。
【符号の説明】
１０・・・防音カーペット
１６、１０４、５０４・・・繊維基材
１３・・・放電紙
３０・・・貫通孔
３１・・・吸音穴
２１、２０１、５０９・・・バッキング層